Une thermopile est un dispositif thermoélectrique qui se compose d'une matrice de thermocouples connectés en série. Il est largement utilisé dans les applications de mesure de température sans contact et les systèmes de surveillance de la température.Thermopiles détecter la température d'un objet en absorbant l' infrarouge ( I R ) qui émet un rayonnement à partir de la surface de l'objet. La plupart des détecteurs de l'appareil sont équipés d'une surface d'un corps noir pour absorber efficacement le rayonnement infrarouge.
Les thermocouples qui composent une thermopile sont constitués de deux bandes de métaux différents, soudés à une extrémité. Chaque thermocouple produit une tension qui est proportionnelle à la différence de température entre les extrémités "chauds" et "froids", qui est connu comme l' effet Seebeck . La tension de sortie totale de l'un de ces dispositifs est considérablement plus élevée que celle d'un thermocouple, en revanche.
Dans un détecteur à thermopile, les jonctions "chauds" des thermocouples font face au rayonnement infrarouge incident provenant de l'objet, tandis que les jonctions froides "" sont reliés à un corps de refroidissement, qui est habituellement un substrat de silice. Une fois que le détecteur est pointé vers l'objet, flux de chaleur à partir de l'objet à la thermopile. Ce flux de chaleur crée une différence importante de température entre les jonctions froides et chaudes, ce qui contribue à une augmentation du signal électrique de sortie de la thermopile. Afin de mesurer facilement ce signal de sortie, un amplificateur de sortie exempt de bruit peut être utilisé.
Dans les capteurs thermiques, lorsque le rayonnement infrarouge provenant d'un objet est absorbée par le capteur à thermopile, les tensions individuelles des thermocouples s'additionnent pour générer une tension de sortie élevée. La plupart des thermopiles ont intégré dans les thermistances. En effet, le signal de sortie est proportionnel à la différence de température entre l'objet et la thermopile, et une thermistance aide à l'enregistrement de la température.
L'avènement de silicium technologie de micro-usinage basé a conduit à la grande disponibilité des détecteurs de thermopile rentables. Ils sont largement utilisés dans une variété d'industries. Parmi les autres utilisations, ils sont utilisés dans des applications médicales telles que des thermomètres auriculaires, les applications de détection de chaleur comme les fours à micro-ondes et des sèche-cheveux et des applications de détection de gaz tels que le CO 2 capteurs.
Les détecteurs de gaz emploient thermopiles pour mesurer la concentration de gaz dans l'atmosphère par absorption IR. Par exemple, CO 2 capteurs sont utilisés dans le chauffage, la ventilation et de climatisation (CVC) applications qui vérifient la qualité de l'air intérieur (QAI), facilitant la ventilation contrôlée à la demande (DCV). Ces détecteurs de gaz ont un large éventail d'applications industrielles, telles que la détection des fuites de gaz, la mesure du CO 2 contenu des sites d'enfouissement, la surveillance du CO 2 contenu dans expiration souffle des patients, et les applications d'alarme d'incendie.
